潜在交通危险场景下的无人驾驶运动规划研究

发布时间：2023-02-07 18:05

　　未来很长一段时间自动驾驶汽车将与人类交通参与者共享城市道路,就单车智能而言,自动驾驶汽车在行驶的过程中,其车载传感器的视野经常会被障碍物遮挡,形成视野盲区,而人类交通参与者从被遮挡区域中突然进入自动驾驶汽车的可行区域,会形成一种视野遮挡产生的潜在交通危险场景。潜在交通危险场景下自主驾驶车辆的安全行驶对于提高其主动安全性来讲是至关重要的,而针对潜在交通危险场景下自主驾驶汽车的安全行驶运动规划,现有的研究存在场景单一的问题,主要是针对能见度限制的交叉路口,但实际上需要注意的潜在交通危险场景远不止这一种。本文以城市道路环境为背景,对潜在交通危险场景下的无人驾驶车辆运动规划进行研究,主要研究内容及成果如下。第一,对车载传感器感知能力的主动受限与被动受限进行分析,明确传感器感知盲区的概念。依据造成遮挡的障碍物的状态与本车所在的道路形态对潜在交通危险场景进行分类,根据遮挡视线的障碍物是否静止分为动态遮挡和静态遮挡;静态遮挡又根据道路状态分为直行道路上的遮挡物与十字/丁字路口上的遮挡物,其中直行道路上的遮挡又可分为路边停车引起的遮挡,路边建筑物等引起的遮挡与其他遮挡。根据分类逐一分析了 10个典型场...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 研究现状总结
    1.3 研究内容及章节安排
        1.3.1 本文研究内容
        1.3.2 本文章节安排
2 潜在交通危险场景的分类与典型场景分析
    2.1 引言
    2.2 感知盲区
        2.2.1 自动驾驶系统常用的车载环境感知传感器
        2.2.2 传感器感知盲区
    2.3 潜在交通危险场景的分类与典型场景的潜在交通危险分析
        2.3.1 静态遮挡
        2.3.2 动态遮挡
    2.4 本章小结
3 典型潜在交通危险场景下的安全速度模型的建立
    3.1 引言
    3.2 安全距离模型
        3.2.1 基于制动过程的安全距离模型
        3.2.2 基于车头时距的安全距离模型
        3.2.3 基于静态障碍物的传感器感知盲区安全距离模型
    3.3 安全速度模型
        3.3.1 行驶至交叉路口时建筑物遮挡下的安全速度模型
        3.3.2 直行时路边停车遮挡下的安全速度模型
        3.3.3 直行时路边建筑物等遮挡下的安全速度模型
        3.3.4 直行在主道上时主辅道间的隔离带遮挡下的安全速度模型
        3.3.5 动态遮挡下的安全速度模型
        3.3.6 复杂场景下的安全速度模型
    3.4 安全速度模型的验证
    3.5 本章小结
4 面向潜在交通危险场景的运动规划方法
    4.1 引言
    4.2 本车位置状态的确定
        4.2.1 鸟瞰图生成
        4.2.2 盲区起始点的确定
        4.2.3 求解本车的位置状态
    4.3 Frenet坐标系下的轨迹生成
    4.4 安全轨迹筛选条件
    4.5 算法测试结果与分析
        4.5.1 通过存在路口建筑物的交叉路口
        4.5.2 直行通过路边停车
        4.5.3 直行通过路边建筑物
        4.5.4 直行通过主辅道间的隔离带豁口
    4.6 本章小结
5 潜在交通危险场景下的运动规划对比实验
    5.1 引言
    5.2 实验平台与实验方案
        5.2.1 测试车辆与测速软件
        5.2.2 对比实验方案
    5.3 实验过程与结果分析
        5.3.1 无其他交通参与者出现时直行通过交叉路口
        5.3.2 无其他交通参与者出现时转弯通过交叉路口
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献



本文编号：3737207